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大腸菌におけるFfh/4.5S RNAに依存したタンパク質膜挿入経路の完全再構成

Research Project

Project/Area Number 17026006
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

西山 賢一  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教授 (80291334)

Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥4,200,000 (Direct Cost: ¥4,200,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
KeywordsSRP / 4.5S RNA / タンパク質膜挿入 / SecYEG / 再構成 / 大腸菌
Research Abstract

大腸菌において膜内在性タンパク質は、その合成に共役して膜挿入することが知られている。疎水性の強い膜貫通領域はシグナル認識粒子(SRP)とSRP受容体(SR; FtsY)により膜にターゲットされ、タンパク質膜透過装置(SecYEG)上で膜挿入が進行すると考えられている。SRPは細菌から動物細胞に至るまで、すべての生物に保存されている。大腸菌においては、SRPはFfhタンパク質と4.5S RNAにより構成されている。前年度までの研究により、膜タンパク質MtlAの膜挿入はSRP/SR、SecYEGおよび膜挿入新因子により再構成できることを示し、さらに新因子はlipidA誘導体であることを報告した(J.Biol.Chem.,2006)。この再構成系と、前年度構築した4.5S RNAの枯渇株から調製したタンパク質合成系を組み合わせて、4.5S RNAの機能解析を開始し、4.5S RNAに依存した膜挿入再構成系を確立した。この過程で、4.5S RNAを枯渇した株でSecYEGを大量生産させると生育が回復することを見出した。これまで4.5S RNAは、tRNAやrRNA以外では大腸菌で生育に必須な唯一のスモールRNAであると考えられていたが、本研究により膜挿入部位の増加により4.5S RNAの必要量は大幅に減少することが明らかとなった。4.5S RNAとSecYEGの機能的関連を強く支持する結果である。また、4.5S RNA枯渇株でFfhやFtsYを大量生産させても生育は回復しなかったため、4.5S RNA枯渇株の生育の回復はSecYEGに特異的であることも判明した。これらの成果については、現在論文準備中である。

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (5 results)

  • [Journal Article] 大腸菌における膜内在性タンパク質の膜挿入機構2007

    • Author(s)
      西山賢一
    • Journal Title

      生化学 79

      Pages: 254-262

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] A derivative of lipid A is involved in SRP/SecYEG-dependent and -independent membrane integrations2006

    • Author(s)
      Nishiyama, K.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem 281

      Pages: 35667-35676

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development of a minimal cell-free translation system for the synthesis of presecretory and integral membrane proteins2005

    • Author(s)
      Kuruma, Y.
    • Journal Title

      Biotechnol.Prog. 21

      Pages: 1243-1251

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Genes coding for SecG and Leu2-tRNA form an operon to give an unusual RNA comprising mRNA and a tRNA precursor2005

    • Author(s)
      Nishiyama, K.
    • Journal Title

      Biochim.Biophys.Acta 1729

      Pages: 166-173

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Disruption of rpmJ encoding ribosomal protein L36 decreases the expression of secY upstream of the spc operon and inhibits protein translocation in Escherichia coli2005

    • Author(s)
      Ikegami, A.
    • Journal Title

      Biosci.Biotechnol.Biochem. 69

      Pages: 1595-1602

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2018-03-28  

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